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板结构失效专利 发明

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技术领域 本发明涉及一种板结构,更具体地是涉及即使当板体变形时也不影响 其它部件的板结构。 背景技术 传统上,隔音室和类似房间由多个连接的板构成。所述板包括,例如, 一对内外板形的板体,和一个位于所述板体之间并通过粘结剂或类似物固 定在板体上的芯材。板体可以由天然木材,碾压板,刨花板,或MDF,和 类似物形成,但是天然木材以其给人自然、轻快的感觉而被优先考虑。 然而,由于天然木材较其它材料更倾向于干缩和受潮膨胀,当板体由 天然木材制成时,由于芯材和板体彼此固定,板体的变形导致芯材的变形, 随后,整个板发生变形。结果,板体发生破裂并且邻接板的突出部分产生 间隙;这些破裂和间隙减弱了由板封闭的空间的声音隔绝能力。 由于板体的外周边侧通常固定到芯材上,其缺点在于易于产生被称作 弯曲波的现象,其中从中心传向板体外周边侧的振动到达固定的外周边, 然后返回中心,在高频波段的声音隔绝能力不可避免地被弯曲波减弱。 发明内容 考虑到这些缺点本发明建议并提供一种即使当板体发生变形也能减少 整体变形的板结构。 本发明的另一个目的是提供一种板结构以避免由弯曲波的影响而导致 的声音隔绝能力的减弱。 为了达到上述目的,本发明的板结构包括板体,和支持板体的支持部 件。变形吸收部分位于板体和支持部件之间,允许板体变形,而限制支持 部件变形。根据这个原则,变形吸收部分允许板体变形并限制支持部件变 形,因此当板体已经变形时,对支持部件一侧几乎没有影响,防止了因板 体发生变形而导致的整个板的变形。 本发明中,变形吸收部分优选地包括允许板体沿板面方向相对于支持 部件移动的间隙。基于这样一个原则,当板体变形时,该间隙能吸收这种 变形。此外,板体由没有限制板体外周边侧的支持部件支持,防止了因这 些限制导致的弯曲波,并避免在高频波段产生任何潜在的隔声能力的减弱。 弹性体能被插入至少部分所述间隙中。这种情况下,对板体沿板面方向的 运动施加固定的阻力,防止板体的无意运动并吸收板体的变形。 此外,板体被支持部件支持,其间可具有衬垫材料。 附图说明 图1是一个根据本发明的一个实施例的隔音室的示意性的平面图。 图2是一个第一板的示意性正视图。 图3是沿图2中A-A线的一个放大的横截面图。 图4是沿图2中B-B线的一个放大的横截面图。 图5是图3的部分分解构造的放大图。 图6是芯材的示意性正视图。 图7是省略挤压部件的芯材示意性正视图。 图8是省略挤压部件的芯材示意性后视图。 图9是一个第二板的示意性正视图。 图10是显示这些实施例测试结果的图表。 图11是根据另一实施例的一个第二加强横档的部分放大横截面图。 图12类似于图4,示出根据另一个实施例的一个板结构的横截面图。 图13类似于图4,示出根据另一个实施例的一个板结构的横截面图。 图14类似于图4,示出根据另一个实施例的一个板结构的横截面图。 图15类似于图4,示出根据另一个实施例的一个板结构的横截面图。 在附图中,21表示内面板(板体);22表示外面板(板体);24表示芯 材(支持部件);130表示弹性体(变形吸收部分);131表示橡胶垫;S表 示间隙(变形吸收部分)。 具体实施方式 本发明的一个实施例将结合附图进行解释。 图1示出一个由本实施例的板结构拼合而成的隔音室的示意性平面图。 图1中,一个隔音室10包括多个在平面图中近似正方形连接的墙板12,一 个顶板和一个底板,它们从顶部和底部对由墙板12围绕的隔音室的内部空 间进行封闭。 在墙板12的下述解释中,除非另外指出,“内面”表示隔音室10的内 侧表面,“外面”表示隔音室10的外侧表面。此外,“顶和底”和“右和左” 用于指示当所安装的墙板12在前面、从内部看隔音室10时的“顶和底” 和“右和左”。 墙板12包括第一和第二板16和17,左侧的板比右侧的板宽,以及第 三板19,该第三板的左侧和右侧宽度近似与第一板16相同,并且还具有一 个门D。 如图2至4所示,第一板16具有平齐结构,其包括形成板体的内外面 板21和22,位于内外面板21和22之间并支持它们的芯材24,和位于由 内面板21、外面板22和芯材24围绕的空间内的吸声板25。 在内面板21和外面板22上没有特别的限定,其优选地由天然木材形 成并且在平面图中近似成矩形;如图5所示,在内面板21和外面板22各 边缘部分设置有局部变窄的接合部分27,因此,台阶28能够设置成导向芯 材24的边缘部分的侧面之下(如图5所示)。在这个实施例中,尽管没有 特别的限制,每个第一板16的同一板内具有两个内面板21和两个外面板 22,图5中左侧的内面板21比右侧的内面板21短,而图5中右侧的内面 板21在左右方向上具有与每个外面板22近似相同的宽度。 如图4至6所示,芯材24包括:外框架32,外框架32在平面图中近 似是矩形的并形成板的外周边;加强部件33,位于外框架32内侧并对其起 到加强作用;内部挤压部件35和外部挤压部件36,位于外框架32和加强 部件33的内侧和外侧。 如图7所示,通过由一块预定的木材建造框架而制成外框架32,外框 架32包括:一对垂直横档(ledge)38、38,在左右侧沿上下方向延伸;一 对顶部和底部的水平横档39、39,位于垂直横档38和38的顶端之间和底 端之间。 如图7所示,加强部件33包括:第一加强横档42,连接在顶部和底部 水平横档39和39之间的左右方向上的近似中间区域;第二加强横档43和 43,在第一横档42左右两侧沿着第一横档42的方向延伸;第三加强横档 44和44,近似在垂直横档38和38以及第一加强横档42的上下方向的中 间区域沿左右方向延伸;角部块46,对角地连接在垂直横档38和38、第 一加强横档42的顶端和底端与水平横档39和39之间;以及连接部分47, 部分地连接在图7左侧的垂直横档38的内面,并近似地与垂直横档38的 内外面在单一的面内。 如图4和图6所示,第二加强横档43包括:矩形木料制成的内部部件 49,该内部部件位于内面板21侧的图4中的底侧上,并且沿上下方向(直 接穿过纸面的方向)延伸;矩形木料制成的外部部件50,在左右方向比内 部部件49宽,并如图4所示,沿内部部件49的上侧延伸;以及面接合件 52,在允许内部部件49和外部部件50相对移动的同时将内部部件49连接 到外部部件50上。因此,在允许内部部件49和外部部件50彼此相对移动 的同时,内部部件49和外部部件50被连接在一起,从而减少板12的实体 振动并增强其隔音能力。在这个实施例中,内部部件49通过粘结剂或类似 物固定在内面板21上,外部部件50通过粘结剂或类似物固定在外面板22 上。虽然图4中外部部件50比内部部件49更宽,但内部部件49也能够比 外部部件50更宽。此外,一个弹性体,比如橡胶可以被插入以代替面接合 件52。可选择的是,即使没有插入面接合件52,也可以利用粘结剂或类似 物将内部部件49和外部部件50固定在一起,内部部件49和外部部件50 中的任一个由粘结剂固定在相应的内面板21和外面板22上。换句话说, 假设第二加强横档43被引入以允许内面板21和外面板22相对运动,可采 用各种措施进行固定。然而,使用面接合件52和弹性体的措施是最可能增 加板的隔音能力。 如图4和图5所示,内部挤压部件35包括左右框架部件W1和W2, 该左右框架部件W1和W2容纳两个内面板21和21,并连接为一单个件。 也就是,挤压部件35包括:第一和第二外侧垂直部分55和56,该垂直部 分在左右两侧盖住垂直横档38和38的顶侧面(top sides);水平部分58和 58,连接外侧垂直部分55和56的顶端和底端,并且盖住水平横档39和39 的顶侧面;以及,中央垂直部分60,盖住第一加强横档42的顶侧面,框架 体W1和W2位于中央垂直部分60的中央的槽60A的左右两侧。第一和第 二切口部分62和66位于每个第一和第二外侧垂直部分55上下方向上的3 个部位;未在图中示出的连接件用于连接墙板12,并被容纳在第一和第二 切口部分62和66中。 如图4和5所示,容纳部分69缩进到框架体W1和W2的内边缘部分 中,从该处面朝外,该容纳部分69用于容纳内面板21的接合部分27;通 过将接合部分27插入容纳部分69中,内面板21和挤压部件35被相对啮 合在一起,以使它们在图4中的顶面近似形成一个面。这时,内面板21部 分地与芯材24的一个部分接合(即,与外部框架32和加强部件33的内面 接合),另外,一个间隙S设置在朝向挤压部件35突伸的部分中。此外, 除了内侧部件49以外,内面板21不固定到芯材24侧上,允许内面板21 相对于不包括内部部件49的芯材24,平行于其表面移动,该移动的范围由 间隙S的尺寸限定。因此,间隙S就形成一个允许内面板21由干缩和潮湿 膨胀引起变形的变形吸收部,该变形吸收部限制芯材24的变形。容纳部分 69顶到底的宽度(如图4所示)能被设置得比接合部分27的厚度更宽,在 图4中从顶到底的方向上将容纳部分69和接合部分27分开,并在分开的 部分产生一个间隙。此时,牢固连接第二加强横档43几乎对内面板21和 外面板22的收缩没有影响;而且,局部约束被解除,进一步增加了抑制振 动的效果。此时,顺便提及的是,考虑到板的质量,图4中从顶到底方向 上新成形的间隙的宽度优选地小于2mm,并且接合部分27的顶侧应当能接 触到容纳部分69。 如图5、图8等所示,除了没有切口部分62和66,并且第一和第二外 侧垂直部分55和56在左右方向有近似相同的宽度以外,挤压部件36与挤 压部件35有近似相同的构造。相同的附图标记用来表示与挤压部件35相 同或类似的部分,将不再进一步解释。 如图9所示,除了图2中左侧的切口部分62没有设置,并且面向外侧 的切口部分66在左右侧近似对称以外,第二板17有与图2所示的第一板 16实际上近似相同的构造。同样的附图标记用来表示与第一板16相同或相 似的部分,将不再进一步解释。 除了一个门D位于外部框架32内部以外,第一板18实际上与第一板 16有着近似相同的构造,将不再进一步解释。 接下来,进行一个验证墙板12隔音效果的测试。这个测试中,根据此 实施例的两个墙板12和两个普通板作为分隔一个容纳有预定声源(ONO SOKKI SR5300)的声源室(容积为50.49立方米)的分隔墙被排列在左右 方向上,从一个测量声音透过损失的声音接收室(容积为50.49立方米)测 量在每种情况下的声音透过损失。测试中,回响室的条件是27℃和67%的 相对湿度,隔墙的透过部分面积是1780mm×1992mm(3552平方米)。 根据本实施例的墙12具有近似1970mm的顶到底的长度,近似883mm 的从左到右的长度,近似48mm的厚度,和10.1kg/每平米的表面密度。 另一方面,作为比较例的墙板具有一个齐平的结构,其中内面板21和 外面板22的外周边部分完全固定到芯材24上,该墙板与墙板12有近似相 同的尺寸。 根据图10中的测试结果,本实施例中的墙板12获得了比比较例的墙 板更好的隔音效果;尤其是,在高音波段1000Hz到4000Hz时隔音叠加 (coincidence in the sound-insulation)的减少明显优于惯用的墙板。 因此,根据本实施例,除了在外部框架32内侧装有加强部件33外, 内面板21和外面板22被支持以便可以相对于芯材24平行于所述面板的表 面移动,因此,即使当内面板21和外面板22由易于干缩和潮湿膨胀而变 形的天然木材制成时,也能防止由于内面板21和外面板22变形而造成的 整个墙板12变形。 此外,由于内面板21和外面板22的外周边部分没有被芯材24约束, 所以在高音波段由这种约束产生的弯曲波导致的隔音叠加,比使用惯用墙 板时能被更多地避免。 下面解释本发明另一个实施例。在以下解释中,相同的附图标记表示 与前面实施例相同或类似的部分,并且对这些部分不再进一步解释。 图11示出第二加强横档43,其特征在于,螺栓B和螺母N通过一个 垫片P1相互连接,该第二加强横档包括弹性材料制成的一个内部部件49 和一个外部部件50。这种情况下,能防止内部部件49和外部部件50由于 疏忽而彼此脱离,同时允许该内部部件49和外部部件50相互稍微移动。 换句话说,内部部件49包括一个位于内部部件49内表面(图11所示 的底面)并容纳螺母N的第一容纳部分115,和一个从第一容纳部分115 朝向外部部件50延伸并使螺栓B的轴部插入其中的轴插入部分116。第一 容纳部分115的内径比螺母N的直径宽,其深度比螺母N的高度深,所以 当螺母N通过一个垫片P2插入第一容纳部分115中时,在第一容纳部分115 内产生间隙S。外部部件50包含一个位于外部部件50外表面(图11所示 的顶面)并容纳螺栓B头部的第二容纳部分117,和一个连接第一轴插入部 分116和第二容纳部分117的第二轴插入部分118。第二容纳部分117的内 径正好能容纳螺栓B的头部而几乎没有空隙,其深度比螺栓B的头部高度 稍微深。在垫片P1近似中心处有一个允许螺栓B的轴部插入其中的孔H。 图11所示的第二加强横档43中,内部部件49通过粘结剂或类似物固 定在内面板21上,外部部件50通过粘结剂或类似物固定在外面板22上。 内部部件49和外部部件50之间的垫片P1通过粘结剂或类似物固定到内部 部件49上,但并不与外部部件50固定。由于这个原因,内面板21和外面 板22能够在一个由第一容纳部分115中的间隙S的尺寸允许的范围内相对 移动,或者是第一轴插入部分116和第二轴插入部分118与螺栓B的轴部 之间的间隙S的尺寸允许的范围内移动。图11所示的构造中,从左到右方 向上的第二容纳部分117的宽度可以是增加的;另外,螺母N可以被容纳 在第二容纳部分117一侧,螺栓B的头部可以被容纳在第一容纳部分115 一侧。 图12至15显示芯材24支持内面板21和外面板22的其它结构。 图12所示结构的特征在于,第二加强横档43包括一个矩形木料,并 且将垂直横档38与第一加强横档42相连接的内面板21和外面板22均具 有两片分离结构。也就是说,内面板21和外面板22包括位于图12左侧的 第一板部件112和位于图12右侧的第二板部件123。第一和第二板部件122 和123通过第二加强横档43内表面侧和外表面侧的槽口形接头被连接起 来,一个间隙S位于连接点处的第一和第二板部件122和123的末端用以 吸收变形。用于使第一板部件122的外侧(图12的左端侧)与挤压部件35 和36相结合的结构与用于使内面板21和外面板22的外表面(图4左侧) 与挤压部件35和36之间相结合的结构是近似相同的。此外,用于使第二 板部件123的内侧(图12的右端侧)与挤压部件35和36相结合的结构与 用于使内面板21和外面板22的内表面(图4右侧)与挤压部件35和36 之间相结合的结构是近似相同的。因此,这种情况下,如上述实施例所描 述的,间隙S成形于内面板21和外面板22的外周边部分与挤压部件35和 36之间,并起到吸收变形的作用。第一板部件122通过粘结剂或类似物固 定在第二加强横档43上,但是不与加强部件33或位于板外周边侧的外框 架32。与之对照的是,第二板部件123可以固定在图12右侧端的第一加强 横档42上,而不与第二加强横档43固定。因此,这种情况下,间隙S允 许内面板21和外面板22变形,而防止任何随之产生的芯材24的变形。 图13的结构的特征在于,在上述实施例中的内面板21和外面板22的 形状和支持结构已经被改变。内面板21和外面板22的侧面21A和22A是 近似垂直的,并且其上具有一个第一暗销接合孔125。类似的,挤压部件 35和36的侧面35A和36A是近似垂直的,并且其上具有一个第二暗销接 合孔126以便与第一暗销接合孔125相对应。在此结构中,一个暗销128 被容纳在第一和第二暗销接合孔125和126之间,由此在将内面板21和外 面板22安置在由芯材24的内、外面形成的基座面127上的同时,使内面 板21和外面板22靠着芯材24被支持。在这种支持状态下,暗销接合孔125 和126的内侧与暗销128之间产生了一个间隙S,该间隙S起到吸收变形的 作用;另外,侧面21A(22A)和35A(36A)之间产生间隙S,该间隙S 起到吸收变形的作用。由于内板面21和外板面22没有固定在基座面127 上,它们被允许在间隙S的尺寸所决定的范围内变形,而防止任何随之产 生的芯材24的变形。 图14所示结构的特征在于,(a)暗销接合孔125和126、暗销128未 设置到图13的结构中,(b)弹性体130设置于内面板21和外面板22的端 面21A和22A与挤压部件35和36的内侧端面35A和36A之间,该弹性体 起到吸收变形的作用,(c)弹性体130固定在端面21A、22A、35A和36A 中的每一个端面上。在这种情况下,弹性体130的压缩吸收了内面板21和 外面板22的变形。弹性体130可以包括橡胶、海绵、弹簧、或任何一种通 过压缩能够吸收内面板21和外面板22变形的材料。弹性体130可以部分 地插入侧面21A(22A)和内侧端面35A(36A)之间。 图15所示结构的特征在于,内面板21和外面板22通过一个橡胶垫131 靠着芯材24被支持。垫131被插入基座面127和内外面板21和22之间, 另外,间隙S成形于内面板21和外面板22的端面21A和22A与挤压部件 35和36的内侧端面25A和36A之间,起到吸收变形的作用。因此,在这 种情况下,垫131的压缩和间隙S的存在允许内面板21和外面板22变形。 垫131可以包括海绵、弹簧、和任何通过压缩可以吸收内面板21和外面板 22的变形的材料。 芯材24可以包括与挤压部件35和36以单件连接的外框架32和加强 部件33,或者可以在外框架32等类似件与挤压部件35和36由不同材料制 成时包括多个分离件。例如,金属、塑料、人造橡胶或类似物制成的挤压 部件35和36被固定在外框架32和类似于天然木材上,以形成芯材24。 芯材24的构造不止限于上面描述的结构,还可以以各种方式修改,但 基于一点就是由于允许内面板21和外面板22变形而使芯材24不发生变形。 由于上述描述,根据本发明,变形吸收部分位于板体和支持板体的支 持部件之间,允许板体变形,而限制支持部件的变形;因此,当板体已经 变形,这对于支持部件几乎没有影响,能够防止因板体的变形而导致整个 板的变形。 变形吸收部分包括允许支持部件沿板体的表面方向相对移动的间隙; 这样防止了因板体外周边侧面受约束而产生弯曲波,并避免因这些弯曲波 导致在高音波段隔音能力的下降。 另外,由于弹性体被插入间隙的至少一部分中,能够限制板体的无意 移动。